【題目】研究發(fā)現(xiàn),植物的Rubisco酶具有“兩面性”,CO2濃度較高時(shí),該酶催化C5CO2反應(yīng),完成光合作用;O2濃度較高時(shí),該酶催化C5O2反應(yīng),產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線粒體中會(huì)產(chǎn)生CO2,這種植物在光下吸收O2產(chǎn)生CO2的現(xiàn)象稱為光呼吸。請(qǐng)回答:

1Rubisco酶的存在場(chǎng)所為________Rubisco酶既可催化C5CO2反應(yīng),也可催化C5O2反應(yīng),這與酶的專一性相矛盾,其“兩面性”可能因?yàn)樵诓煌h(huán)境中酶________發(fā)生變化導(dǎo)致其功能變化。

2)在較高CO2濃度環(huán)境中,Rubisco酶所催化反應(yīng)的產(chǎn)物是________,該產(chǎn)物進(jìn)一步反應(yīng)還需要______________(物質(zhì))。

3)夏季中午,水稻會(huì)出現(xiàn)“光合午休”,此時(shí)光合作用速率明顯減弱,而CO2釋放速率明顯增強(qiáng),其原因是________

4)研究表明,光呼吸會(huì)消耗光合作用新形成有機(jī)物的1/4,因此提高農(nóng)作物產(chǎn)量需降低光呼吸。小李同學(xué)提出了如下減弱光呼吸,提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施:

①適當(dāng)降低溫度;②適當(dāng)提高CO2濃度;不能達(dá)到目的措施是_________(填序號(hào)),理由是__________________

5)與光呼吸相區(qū)別,研究人員常把細(xì)胞呼吸稱為“暗呼吸”,從反應(yīng)條件和場(chǎng)所兩方面,列舉光呼吸與暗呼吸的不同___________________________________。

【答案】葉綠體基質(zhì) 空間結(jié)構(gòu) C3 [H]、ATP 氣孔關(guān)閉,CO2濃度降低,O2濃度較高,光呼吸增強(qiáng) 溫度降低,酶活性減弱,光呼吸減弱的同時(shí)光合作用也減弱,達(dá)不到提高農(nóng)作物產(chǎn)量的目的。 光呼吸需要光,暗呼吸有光無(wú)光均可;光呼吸的場(chǎng)所為葉綠體和線粒體,暗呼吸的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。

【解析】

1.光合作用的具體的過程:

光反應(yīng)階段:場(chǎng)所是類囊體薄膜

a.水的光解:2H2O4[H]+O2 bATP的生成:ADP+PiATP

暗反應(yīng)階段:場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)

aCO2的固定:CO2 +C52C3 b.三碳化合物的還原:2C3 CH2O+C5+H2O

1)題意顯示Rubisco酶能催化C5CO2反應(yīng),該反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì),故該酶存在場(chǎng)所應(yīng)為葉綠體基質(zhì),Rubisco酶既可催化C5CO2反應(yīng),也可催化C5O2反應(yīng),這與酶的專一性相矛盾,根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的原理可知,其兩面性的原因可能是在不同環(huán)境中酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化導(dǎo)致的。

2)在較高CO2濃度環(huán)境中,Rubisco酶催化C5CO2反應(yīng)生成C3 ,接下來(lái)進(jìn)行C3的還原,該反應(yīng)的進(jìn)行還需要光反應(yīng)提供的[H]、ATP。

3)夏季中午,由于溫度太高,氣孔關(guān)閉,CO2濃度降低,O2濃度較高,光呼吸增強(qiáng),所以水稻會(huì)出現(xiàn)光合午休,表現(xiàn)為光合作用速率明顯減弱,而CO2釋放速率明顯增強(qiáng)。

4適當(dāng)降低溫度,酶活性減弱,光呼吸減弱的同時(shí),光合作用也減弱,達(dá)不到增產(chǎn)的目的,因此不能通過適當(dāng)降低溫度來(lái)達(dá)到增產(chǎn)的目的;而可以通過適當(dāng)提高CO2濃度,Rubisco酶催化C5CO2反應(yīng),完成光合作用,進(jìn)而提高了光合作用速率而到處增產(chǎn)的目的。

5)與光呼吸與細(xì)胞呼吸區(qū)別表現(xiàn)為兩個(gè)方面,從反應(yīng)條件來(lái)看,光呼吸需要在光下進(jìn)行,而細(xì)胞呼吸(暗呼吸)有光無(wú)光均可;從反應(yīng)場(chǎng)所來(lái)看,光呼吸的場(chǎng)所為葉綠體和線粒體,暗呼吸的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】體溫調(diào)節(jié)中樞位于下丘腦。最新研究表明,下丘腦視前區(qū)(POA)和下丘腦背內(nèi)側(cè)(DMD)兩個(gè)區(qū)域直接參與體溫調(diào)節(jié),兩者分別富含熱敏神經(jīng)元和冷敏神經(jīng)元,而且POA對(duì)DMD有顯著抑制作用,如下圖所示。

1)圖中編號(hào)①所示結(jié)構(gòu)的功能是________。

2)在炎熱環(huán)境下,POA中熱敏神經(jīng)元興奮。POA神經(jīng)元的興奮經(jīng)自主神經(jīng)調(diào)節(jié)散熱,其效應(yīng)包括________。

3)圖中編號(hào)③是連接兩個(gè)神經(jīng)元的結(jié)構(gòu),兩者之間的信息分子是________。

4)當(dāng)興奮傳至腎上腺,后者分泌激素并作用于脂肪細(xì)胞上相應(yīng)的________,由此促進(jìn)的代謝過程有________(填圖中編號(hào))。

5)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),POA神經(jīng)元持續(xù)興奮會(huì)產(chǎn)生低體溫癥,而DMD持續(xù)興奮卻不會(huì)產(chǎn)生“高體溫癥”,并且這一現(xiàn)象與環(huán)境溫度無(wú)關(guān)。據(jù)圖分析其原因________

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】大腸桿菌擬核 DNA 是環(huán)狀 DNA 分子。將無(wú)放射性標(biāo)記的大腸桿菌,置于含 3 H 標(biāo)記的 dTTP 的培養(yǎng)液中培養(yǎng),使新合成的 DNA 鏈中的脫氧胸苷均被 3 H 標(biāo)記。在第二次復(fù)制未完成時(shí)將 DNA 復(fù)制阻斷,結(jié)果如下圖所示。下列選項(xiàng)中對(duì)此實(shí)驗(yàn)的理解錯(cuò)誤的是(

A.DNA 復(fù)制過程中,雙鏈會(huì)局部解旋

B.Ⅰ所示的 DNA 鏈被 3 H 標(biāo)記

C.雙鏈 DNA 復(fù)制僅以一條鏈作為模板

D.DNA 復(fù)制方式是半保留復(fù)制

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】下列有關(guān)細(xì)胞中元素和化合物的敘述正確的是( )

A.淀粉、纖維素、糖原不同的原因是組成其基本單位的排列順序不同

B.組成 DNA RNA 的元素種類不同,含氮堿基也不完全相同

C.氨基酸脫水縮合形成多肽時(shí),生成的水中的氧來(lái)源于氨基酸的羧基

D.等質(zhì)量的脂肪和糖類氧化分解,脂肪釋放能量多,脂肪是主要的能源物質(zhì)

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖表示高等動(dòng)、植物細(xì)胞融合的部分過程,請(qǐng)據(jù)圖回答:

1)若上圖表示植物細(xì)胞融合的過程,欲將丁細(xì)胞培育成植株,可選用____________技術(shù),這一培養(yǎng)過程主要經(jīng)過______________________兩個(gè)階段。

2)若上圖表示動(dòng)物細(xì)胞融合的過程,過程①區(qū)別于植物細(xì)胞常用的誘導(dǎo)劑是________________,丁細(xì)胞稱為_________。此過程中對(duì)動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí),培養(yǎng)基中除必要的營(yíng)養(yǎng)外通常需要加入________等一些天然成分。

3)若上圖表示制備單克隆抗體的部分過程,甲細(xì)胞為小鼠的骨髓瘤細(xì)胞,則乙細(xì)胞為____________。在分離乙細(xì)胞之前,應(yīng)對(duì)小鼠進(jìn)行的處理是__________。只考慮兩個(gè)細(xì)胞融合,獲得的丙細(xì)胞有___種。

4)過程②篩選得到的丁細(xì)胞的特點(diǎn)是___________。上述制備過程涉及到的生物技術(shù)有_________。獲得丁細(xì)胞后進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng)或體外培養(yǎng),可提取到單克隆抗體。單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)是__________。

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】科研人員利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)對(duì)干擾素基因缺失小鼠進(jìn)行基因治療。其技術(shù)流程如下圖1所示,圖2、圖3分別表示了干擾素基因及質(zhì)粒的相關(guān)信息。

1)在圖1治療過程中是否體現(xiàn)細(xì)胞的全能性____(是/否),為什么?________________________。

2)圖1步驟③將基因?qū)?/span>ES細(xì)胞而不是導(dǎo)入到上皮細(xì)胞是因?yàn)?/span>ES細(xì)胞具有__________________。

3)據(jù)圖2、圖3,對(duì)干擾素基因片段和質(zhì)粒進(jìn)行酶切時(shí),可選用的限制酶組合為________________。

4)為了得到實(shí)驗(yàn)所需的大量干擾素基因,研究人員利用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。由于DNA復(fù)制時(shí),子鏈只能由5′3′方向延伸,因此可以從下圖A、BC、D四種單鏈DNA片段中選取_____________作為引物。若要將1個(gè)干擾素基因復(fù)制4次,則需要在緩沖液中至少加入_______個(gè)引物。

5)將步驟③獲得的ES細(xì)胞在熒光顯微鏡下觀察,選擇發(fā)_____________色熒光的細(xì)胞進(jìn)行體外誘導(dǎo)。為檢測(cè)干擾素基因是否表達(dá),可以采用_____________方法進(jìn)行檢測(cè)。

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞增殖情況的變化曲線,圖中B、E兩點(diǎn)表示經(jīng)篩選、分裝后繼續(xù)培養(yǎng)。下列判斷錯(cuò)誤的是(

A.AB段和DE段發(fā)生了接觸抑制現(xiàn)象

B.BD段的細(xì)胞具有無(wú)限增殖的特點(diǎn)

C.可選擇B點(diǎn)之前的細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植

D.制備單克隆抗體應(yīng)選擇E點(diǎn)后的細(xì)胞與漿細(xì)胞融合

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】科研人員從被石油污染的土壤中分離獲得能降解石油成分“多環(huán)芳烴菲”的菌株Q,圖1其篩選流程的主要步驟,圖2是接種④的方法,請(qǐng)分析回答下列問題。

1)培養(yǎng)基中加入的多環(huán)芳烴菲的目的是作為___________________________。將錐形瓶放在搖床上振蕩培養(yǎng)的目的是_______________________________________ 。

2)從功能上來(lái)說(shuō),圖1中固體培養(yǎng)基屬于______________培養(yǎng)基,培養(yǎng)基常采用的滅菌設(shè)備是___________________

3)根據(jù)圖2可知,接種④是利用____________________ 法純化菌株Q,圖中所示接種環(huán)最少灼燒___________次。

4)若在稀釋倍數(shù)為106倍下涂布了三個(gè)平板(每次取0.1mL),統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)分別為166、169175,則稀釋前10mL菌液中所含細(xì)菌為_________________個(gè)。

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】植物枝條側(cè)芽的生長(zhǎng)受生長(zhǎng)素調(diào)節(jié)。近期發(fā)現(xiàn)植物體內(nèi)的獨(dú)腳金內(nèi)酯(SL)也與側(cè)芽生長(zhǎng)有關(guān)。研究人員利用野生型和不能合成SL的突變體植株進(jìn)行不同組合的“Y”型嫁接(將保留有頂芽和等量側(cè)芽的A、B兩個(gè)枝條嫁接到同一個(gè)根上),一段時(shí)間后分別測(cè)定A、B兩個(gè)枝條上側(cè)芽的長(zhǎng)度,結(jié)果如圖所示。以下不能作出的推測(cè)是

A. SL的合成部位是根 B. SL抑制側(cè)芽的生長(zhǎng)

C. SL可由根運(yùn)輸?shù)街l D. SL通過生長(zhǎng)素起作用

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